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微生物发酵法制备阿魏酰低聚糖(Feruloyl oligosaccharide,FOs)和膳食纤维(Dietary fiber,DF)是一种有效利用发酵底物,生产制备生理活性产品的方法,但是现行的研究中发现其发酵产量还有待提高。本文以啤酒糟为原料、出芽短梗霉为发酵菌株,旨在通过发酵条件的优化,从啤酒糟中高效制备FOs和DF,并对其生理活性进行研究。主要研究结果如下:(1)通过比较不同发酵方式对制备FOs与DF及发酵过程中相关酶活的影响,筛选得出最佳发酵方式为固态发酵,制得的FOs和可溶性膳食纤维含量于第4 d时达到峰值,分别为13.03μmol/L和9.42%。在此条件下,淀粉酶、木聚糖酶和纤维素C1酶活性均达到最高,分别为598.12 mU/mL、842.38 mU/mL和55.73 mU/mL。蛋白酶活性于发酵第6 d时达到最高,为13.87 mU/mL。在固态发酵的基础上,对啤酒糟进行不同程度的粉碎处理,得出最优的啤酒糟过筛目数为60目。(2)利用碳源、氮源和无机盐进行单因素和正交试验,以确定最佳固态培养基配方,再利用响应面法优化出芽短梗霉发酵啤酒糟的工艺条件。结果表明,固态发酵的最佳培养基配方为:木聚糖6%、尿素4%和KH2PO4 1%;最佳固态发酵条件为:接种量12%,发酵时间4 d和发酵温度29℃。在此优化条件下,FOs含量和膳食纤维品质都达到最高,分别为37.47μmol/L和23.49%。(3)通过HPLC分析、紫外光谱分析及红外光谱分析对FOs样品进行了研究,确定了FOs由阿魏酸,木糖和阿拉伯糖组成,且阿魏酸通过酯键与低聚糖链接。体外抗氧化研究发现,FOs对DPPH和羟基自由基均有较强清除力,当其浓度为1 mg/mL时,对DPPH和羟基自由基的清除能力分别达到58.02%和72.40%,显著强于阿魏酸的清除率。此外,在相同浓度下,FOs的还原力也显著高于阿魏酸。对FOs在水产品保鲜保水方面的作用研究结果表明:FOs可显著降低菌落总数、pH、挥发性盐基氮含量、硫代巴比妥酸值、解冻损失率和蒸煮损失率,提高感官评分,其中以浓度为0.60%的FOs保鲜保水效果最优;FOs能够抑制微生物的增殖,减缓脂肪氧化,并使鱼肉货架期延长3 d。(4)啤酒糟经出芽短梗霉发酵后,其DF的持水力、膨胀力、持油力均显著高于发酵前DF;同时,吸附性研究结果表明,发酵后的可溶性膳食纤维(Soluble dietary fiber,SDF)吸附葡萄糖、胆固醇能力及清除NO2-能力均比发酵前SDF提高了10%以上;相比于不溶性膳食纤维(Insoluble dietary fiber,IDF),SDF对其的吸附效果更明显;发酵后,SDF及IDF中的多酚含量也分别提高了26.63%和13.02%。体外抗氧化研究发现,发酵前SDF(SDF1)及发酵后SDF(SDF2)的清除DPPH自由基能力(EC50值为6.47 mg/mL和9.45 mg/mL)以及还原能力随着浓度的增加而逐渐增强,发酵制备的SDF具有更高的抗氧化活性;SDF对肠道菌群生长的试验结果表明,SDF1和SDF2均可促进保加利亚乳杆菌的生长,其中SDF2效果较好;相比于SDF1,SDF2对金黄色葡萄球菌生长的抑制效果更明显,SDF2亦可抑制大肠杆菌的生长。